Роль конструирования в формировании технического мышления у учащихся начальных классов
статья (1, 2, 3, 4 класс)

Роль конструирования в формировании технического мышления учащихся начальных классов

В настоящее время особенно ярко проявилась проблема, на которую нельзя не обращать внимания. Заключается она в следующем: все больше становится людей, получающих гуманитарное образование, в то время, как спрос на специалистов с техническим образованием возрастает. Предприятия задыхаются без инженерных кадров, вузы готовят инженеров, но молодые специалисты по полученной специальности работать не идут. 30% безработных в России составляют выпускники профессиональных образовательных учреждений без опыта работы. При этом те выпускники, которые устроились на работу после окончания вуза, не работают по полученной  специальности: инженеры, юристы, экономисты работают продавцами, коллекторами, страховыми агентами.

В целом наблюдается тенденция к снижению количества людей, обладающих техническим складом ума. И это не смотря на то, что потребность в кадрах с техническим образованием и, соответственно, обладающих техническим мышлением, велика, как никогда ранее. В наше время техническим мышлением должны обладать не только выпускники высших учебных заведений, но и выпускники средних специальных учебных учреждений.

Мышление, как известно, неразрывно связано с практической деятельностью человека, а деятельность предполагает прогнозирование, учёт условий действия, планирование, рефлексию и т. п. Именно в деятельности человек решает какие-либо проблемы, следовательно, практическая деятельность является основным условием возникновения и развития мышления, а также основным критерием истинности мышления. Техническое мышление формируется не за один день, а основа, являющаяся предпосылкой для его развития, закладывается еще в дошкольном возрасте. Многие российские ученые занимались исследованием особенностей, структуры и формирования технического мышления. В своих психолого-педагогических исследованиях Б. Ф. Ломов, Б. М. Теплов, С. Л. Рубинштейн, В. Д. Шадриков и др. убедительно доказывают, что мышление не только теснейшим образом связано с практической деятельностью человека, но и формируется, развивается на основе указанной деятельности. Исследователи К. А. Абульханова-Славская, В. В. Чебышева и др. указывают на двойственный характер деятельности человека: деятельность как самостоятельный, творческий процесс, с одной стороны, и как процесс детерминируемый – с другой. Как утверждает К. А. Абульханова-Славская, личность шире каждой осуществляемой ею деятельности и по-разному (творчески или функционально) проявляет себя в ней в зависимости от своего к ней отношения.

Приведу несколько определений технического мышления.

Под техническим мышлением понимается комплекс интеллектуальных процессов и их результатов, которые обеспечивают решение задач профессионально-технической деятельности. Поскольку, техническое мышление проявляется в способности успешно решать технические задачи, то наиболее логично в качестве критерия сформированности технического мышления выделить умение решать комплексные технические задачи различных уровней сложности. Под комплексными задачами, понимается техническая задача, для решения которой требуется владение всеми компонентами, составляющими техническое мышление. По успешности решения комплексных технических задач различной трудности, можно судить об уровне развития технического мышления.

Техническое мышление в современной большой педагогической энциклопедии определяется как психический процесс опосредствованного и обобщенного отражения технической действительности, благодаря которому человек отражает существенные признаки и связи технических объектов и систем, а также на основе конструкторско-технологических знаний, умений и навыков может рационализировать старые или/и изобретать новые технические объекты и технологические методы.

В словаре профессионального образования С. М. Вишнякова техническое мышление рассматривается как один из основных механизмов трудового воспитания, обеспечивающий не только накопление технологических знаний и опыта эффективной организации труда, осмысление результатов трудовой деятельности, но и формирующий творческое отношение к делу, стремление к рационализации производства, а также порождающий эмоциональный подъем и самоотдачу. Техническое мышление в зависимости от характера решения задач может быть теоретическим и практическим. Теоретические, интеллектуальные операции предшествуют практической деятельности, направленной на их воплощение. Высшие формы теоретического мышления, как отмечают исследователи, возникают из практики и содержат обобщенные представления. К их числу относится и техническое мышление.

Техническое мышление (по Т. В. Кудрявцеву) – это множество интеллектуальных процессов и их результатов, обеспечивающих решение задач, связанных с технической деятельностью. Это могут быть как конструкторские и технологические задачи, так и задачи, появляющиеся при ремонте и обслуживании оборудования, приборов. При решении конструкторских или технологических задач необходимо уметь самостоятельно, ясно и компетентно поставить вопросы, на которые следует ответить, уметь разобраться в чертежах и схемах, расчетах. При решении задачи возникает несколько способов решения. Как правило, способы решения любой задачи, не только конструкторской или технологической, основаны на применении в данных условиях общих принципов, стремлении подвести заданный частный случай под установленное общее правило. Развитие технического мышления является сложным процессом, протекает довольно медленно и зависит от общего интеллекта, практических навыков, способностей человека и прочих факторов.

Процесс формирования и развития технического типа мышления представляется как целостная система с рядом взаимосвязанных компонентов, образующих устойчивое взаимодействующее и равноправное единство.

Исследуя структуру технического мышления, Т. В. Кудрявцев выявил, что оно состоит из трех равноправных компонентов – понятийного, образного и практического, где понятийный компонент обеспечивает формирование технических понятий, образный – способствует возникновению системы образов и умению оперировать ею, а практический компонент предполагает эмпирическую проверку полученных результатов.

В исследовании М. В. Мухиной к трехкомпонентной структуре технического мышления, определенной Т. В. Кудрявцевым, добавлены еще два компонента технического мышления – оперативный компонент, а также и как равноправный компонент – владение языком техники.

В своей классификации технического мышления С. В. Планида предлагает собственную четырехкомпонентную структуру – ориентационный, понятийный, образный и практический компоненты.

Прежде чем говорить о профессиональной подготовке специалистов, обладающих техническим мышлением, нам придется вернуться в более ранний период, в тот возраст, когда формируется одна из основных компонент технического мышления – образная составляющая. Пространственное мышление формируется в дошкольный период. Очень важно заложить основы пространственного, а значит, технического мышления в детском возрасте. Заложенное в раннем возрасте пространственное мышление будет актуальным в любой сфере человеческой деятельности. Как говорилось выше, мышление человека определяется его практической деятельностью, без развитого пространственного мышления невозможно понимание таких школьных предметов, как геометрия, стереометрия, география, черчение и т.д., а также в дальнейшем, начертательной геометрии, сопромата, математического анализа во время обучения в вузе или среднем специальном учебном заведении.

Роль конструирования в начальной школе, как предмета трудно переоценить. В дошкольных учреждениях в настоящее время уделяется очень мало внимания развитию пространственного мышления детей. Но именно пространственное мышление определяет склонность к техническим наукам, последующее умение ориентироваться в пространстве, на местности, умение читать и создавать чертежи. Техническое мышление включает в себя пространственное, т.к. без последнего человек не сможет решать конструкторские и другие виды задач. Самое важное, что нужно понимать в этом случае – для закладки основ пространственного мышления существует очень небольшой отрезок времени. Сильнее всего воображение ребенка проявляется в дошкольном возрасте, но можно еще захватить небольшой отрезок в начальной школе. В начальной школе включаются другие психологические механизмы, здесь ведущими являются другие возрастные особенности, которые можно использовать для формирования технического мышления.

Самое подходящее время для закладки основ пространственного мышления - возраст с 4 до 6 лет. В этот возрастной период у ребенка особенно сильно развита фантазия, а также склонность к исследовательской деятельности. Ребенок познает окружающий его мир, постоянно выдвигает различные гипотезы, объясняющие мироустройство и проверяет их. 4 года  - самое волшебное время, когда занятия с детьми похожи на сказочное путешествие, когда во время занятий можно летать на ковре-самолете или прыгать по кочкам через болото. Для организации подобных занятий не нужно ничего, кроме воображения и фантазии детей. Фантазия ребенка ничем не ограничена, в своем воображении ребенок способен создавать любые образы, способен представить все, что угодно. К 5 годам ярче проявляется интерес к исследовательской деятельности. В этом возрасте ребенок постоянно задается вопросами о том, как устроен мир и пытается найти на них ответы. В 6 лет дети очень любят экспериментировать и наблюдать. Если дать им задание наблюдать за свойствами тех или иных явлений, они могут долгое время заниматься наблюдением и анализировать полученные результаты. В 6 лет у ребенка появляется способность к рефлексии, что также является важной характеристикой технического мышления.

Наблюдение проводилось в течение 6 лет. Детям разных возрастных групп предлагался набор бросового материала и детский конструктор. Ниже приведены результаты наблюдения.

Группе детей в возрасте от 4 до 5 лет предлагался набор бросового материала (коробочки, втулки от туалетной бумаги, контейнеры от яиц и т.д.), дети, не задумываясь над тем, что можно соорудить из  предложенного материала, высказывали свои идеи. Каждый ребенок называл несколько идей того, что он хотел бы сделать из предложенного материала. Дети свободно брали предложенный материал и создавали своими руками игрушки, в которые впоследствии с удовольствием играли. Затруднений с воплощением задуманного не возникало. Дети сразу создавали образ предмета в своем воображении и тут же на практике его реализовывали. Период времени между задумкой и ее осуществлением был минимальным. Дети с большим интересом играли, как сбросовым материалом, так и с детским конструктором. Больший интерес все же вызвала возможность самостоятельно осуществлять свой замысел. Приоритет оставался за бросовым материалом.

Если в 4 года ребенок смотрит на набор коробочек и перечисляет, что он может из них сделать, то в 5 лет наблюдается более продуманный подход к конструированию. Ребенок возрастной группы 5-6 лет присматривается, выбирает коробочки, которые подходят для его сооружения, пробует их совместить, при необходимости подбирает другие и только после того, как задуманное получилось таким, каким ребенок видел его в воображении, он принимает окончательное решение и воплощает свой замысел. Временной промежуток между замыслом и его осуществлением увеличивается, появляется планирование и продуманная последовательность действий. С одинаковым интересом играет как с бросовым материалом, так и с детским конструктором. Фантазия и творческий подход еще присутствуют, но уже не в такой степени, как в 4-летнем возрасте.

В 6-7летнем возрасте дети не только могли представить идею и воплотить ее, глядя на набор бросового материала, они оказались способны изображать на плоскости (бумага) объемные предметы, расположенные в пространстве, изображать перспективу, показать на рисунке предметы находящиеся близко и далеко. Дети могли заранее спланировать и осуществить свой замысел, а также решить предложенную им задачу. Перед детьми подготовительной группы ставились следующие задачи: 1. Нарисовать архитектурное сооружение, которое ребенок хотел бы построить, после этого создать из конструктора то, что он нарисовал на бумаге; 2. Сначала построить из кубиков или конструктора дом/замок, а потом нарисовать его на бумаге; 3. Нарисовать в трех проекциях простую деталь конструктора. Со всеми предложенными задачами дети успешно справлялись. Даже изображение детали в трех проекциях, как правило, не вызвало затруднений. Одинаково работали как с бросовым материалом, так и с детским конструктором.

В начальной школе аналогичный эксперимент проводился с детьми 1, 2, 3 и 4 классов.

В первых классах произошло следующее разделение: дети, которые в детском саду занимались конструированием, при работе с бросовым материалом проявили фантазию и желание работать. В процессе работы получились сцена для актеров, кровать для куклы, рыцарский замок, парусный корабль, космические корабли, крепость, город, разные по оформлению и конфигурации шкатулки для мелочей, подарочные коробочки, домики, машины разных модификаций, мосты и прочие сооружения. С удовольствием и интересом занимались конструированием из бросового материала, а также из обычного конструктора. Дети проявили инициативу, творческий подход к решению конструкторских задач, фантазию на этапе замысла. Дети проявляли творческий подход в игровой и учебной деятельности, в других аспектах своей жизни.

Первоклассники, у которых до этого не было занятий по конструированию, интереса к бросовому материалу не проявили, интересных и оригинальных идей не предложили, хотя им было интересно играть с обычным конструктором. Опять же, они не создавали ничего нового, а пытались воспроизвести то, что видели в жизни, детских мультфильмах и видеоиграх.

Второклассники на бросовый материал отреагировали следующим образом: долго смотрели, перебирали в руках, а потом спросили  – что из этого можно сделать. Поделки из бросового материала свелись к реализации реальных вещей, с которыми дети имеют дело в быту или в школе, каких-то проявлений собственной инициативы и фантазии не было. По предложению учителя сделали органайзер для тетрадей и учебников, создали мебель для кукол, машину из спичечных коробков, домики из коробочек, закладки для книг, подставки для карандашей. Правда, в школе больше проявляли интерес к конструктору, из конструктора опять же сооружали предметы, которые они видели в мультфильмах, видеоиграх, в быту. Инициативу и творческий подход не проявили, обращались за подсказками и помощью к взрослому. Повторно с большим удовольствием играли с детским конструктором, нежели с бросовым материалом.

Ученики 3 и 4 классов интерес к конструированию не проявили, с их стороны инициатива играть с бросовым материалом или детским конструктором отсутствовала полностью. По предложению учителя, проявили интерес к детскому конструктору, а бросовый материал не заинтересовал.

Вышеперечисленные наблюдения свидетельствуют о том, что в дошкольном возрасте очень хорошо работает пространственное мышление и если в этом возрасте начать его развивать, то даже человек с гуманитарным складом ума становится обладателем настолько серьезного аналитического аппарата, что определить его гуманитарный склад способны только специальные профессиональные психологические тесты.

Развитое пространственное мышление способствует развитию у человека в более раннем возрасте склонности к научной, конструкторской, аналитической, управленческой деятельности. Развитое техническое мышление способствует развитию стратегического мышления, что особенно важно при долгосрочном проектировании в любой области жизни. Качественная аналитическая деятельность помогает в более сжатые сроки приобретать человеку необходимые знания, т.к. зачастую в жизни возникает необходимость решать задачи, находящиеся на стыке наук. Чем раньше начать формирование технического мышления, тем больших результатов можно достичь к окончанию школы. Хороший аналитический ум способен точнее определиться с выбором будущей профессии, многие предметы во время профессиональной подготовки будут даваться намного легче, технические науки не будут становиться препятствием к получению интересной и престижной профессии. Обладая развитым техническим мышлением, человек проявляет инициативу и творческий подход к решению любых жизненных, учебных и профессиональных задач.

В настоящее время программа обучения для начальной школы не включает в себя работу с конструктором. Но единственный период, когда еще можно сформировать техническое мышление, это начальная школа. Таким образом, становится актуальной тема конструирования и формирование программы по конструированию для учащихся начальной школы во время внеурочной деятельности.

Литература:

1. Сенченко В.А. Критерии и показатели сформированности технического мышления студентов колледжа
2. Гайнеев Э.Р. Особенности технического мышления современного квалифицированного рабочего
3.  Абульханова-Славская К.А. Деятельность и психология личности / К.А.Абульханова-Славская.М., 1980.
4. Кудрявцев Т. В. Психология технического мышления: процесс и способы решения технических задач. М. : Педагогика, 1975.
5. Ломов Б. Ф. Вопросы общей, педагогической и инженерной психологии. М. : Педагогика, 1991.
6. Мухина М. В. Развитие технического мышления у будущего учителя технологии и предпринимательства средствами системы познавательных заданий : автореф. дис.  канд. пед. наук / М. В. Мухина. Нижний Новгород, 2003.
7. Новиков А. М. Методология учебной деятельности. М. : Эгвес, 2005.
8. Новоселов С. А. Развитие технического творчества в учреждении профессионального образования: системный подход. Екатеринбург: Урал. гос. проф. пед. ун-т, 1997.
9. Педагогика. Большая современная энциклопедия / Сост. Е. С. Рапацевич. М.: Современное слово, 2005.
10. Планида С. И. Дидактические условия формирования профессионально-технического мышления студентов средних специальных образовательных учреждений: дис. канд. пед. наук – Армавир, 2010.
11. Профессиональное образование. Словарь. Ключевые понятия, термины, актуальная лексика. М.: НМЦ СПО. С. М. Вишнякова, 1999. URL: psyoffice.ru›slovar-s186.htm.
12. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. СПб.: Питер, 2000.
13. Шапоринский С. А. Вопросы теории производственного обучения. М.: Высш. шк., 1981.